CC BY
309
УДК 343 ББК 64
© М.В. Беляев, М.А. Четвергов, 2018 Научная специальность 12.00.08 — Уголовное право и криминология, уголовно-исполнительное право
К ВОПРОСУ О СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБАХ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ
Михаил Вячеславович Беляев, старший преподаватель кафедры оружиеведения и трасологии Московский университет МВД России имени В.Я. Кикотя (117437, Москва, ул. Академика Волгина, 12) E-mail: belyaev1975@mail.ru
(контактный телефон и адрес для отправки авторского экземпляра журнала: 8 (499) 789-67-82, 117437, Москва, ул. Академика Волгина, 12)
Михаил Александрович Четвергов, преподаватель кафедры оружиеведения и трасологии Московский университет МВД России имени В.Я. Кикотя (117437, Москва, ул. Академика Волгина, 12) E-mail: chetvergovma@mail.ru
(контактный телефон и адрес для отправки авторского экземпляра журнала: 8 (499) 789-67-82, 117437, Москва, ул. Академика Волгина, 12)
Аннотация. Рассматриваются способы моделирования дорожно-транспортной ситуации, наряду с традиционно применяемыми при производстве транспортно-трасологической экспертизы способами моделирования, изложены современные возможности компьютерного моделирования (реконструкции). Проведен анализ функциональных возможностей программных продуктов «Carat-3» и «Virtual CRASH 3.0», вследствие чего выявлены недостатки и преимущества их применения в экспертной практике и учебном процессе.
Ключевые слова: мысленная и материальная реконструкция, компьютерное моделирование, обратный расчёт механизма дорожно-транспортного происшествия, программа «Carat — 3» и «Virtual CRASH 3.0», графические элементы виртуального дорожно-транспортного происшествия, характеристики моделей автомобилей.
ON THE QUESTION OF MODERN MODELING METHODS ROAD TRAFFIC ACCIDENTS
Mikhail V. Belyaev, the senior lecturer of department of weaponology and trasology Moscow University of the Ministry of Interior of the Russian Federation named after V.Y. Kikot E-mail: belyaev1975@mail.ru
Mikhail A. Chetvergov, the teacher of department of weaponology and trasology
Moscow University of the Ministry of Interior of the Russian Federation named after V.Y Kikot
E-mail: chetvergovma@mail.ru
Annotation. The article discusses the methods of modeling the road transport situation, along with the traditionally used in the production of transport and trasological examination methods of modeling, presents the modern possibilities of computer modeling (reconstruction). The analysis of the functionality of software products "Carat-3" and "Virtual CRASH 3.0", thereby identified the advantages and disadvantages of their use in expert practice and the learning process.
Keywords: mental and material reconstruction, computer modeling, reverse calculation of the mechanism of road accident, the program "Carat-3" and "Virtual CRASH 3.0", graphic elements of virtual road accident, characteristics of car models.
Citation-индекс в электронной библиотеке НИИОН
Для цитирования: Беляев М.В., Четвергов М.А. К вопросу о современных способах моделирования дорожно-транспортных происшествий. Вестник московского университета МВД России. 2018 (4):11-5
За последние пять лет в России резко увеличилось количество дорожно-транспортных происшествий, связанных с наездом на пешеходов и со столкновением автомобилей. Статистические данные свидетель-ствуютоб устойчивой тенденции к росту таких происшествий.
Данное обстоятельство приводитк росту осмотров мест происшествий по делам о дорожно-транспорт-
ных происшествиях1, что ведёт к увеличению объёма и трудоёмкости экспертных исследований. Это связанно со значительными временными затратами на осуществление выездов к местам происшествий, что влияет на качество проводимых исследований, а в некоторых случаях на полноту используемых технических средств, применённых методов и расчётов.
В процессе развития и совершенствования транс-
портно-трасологических и автотехнических исследований происходит накопление экспериментальных данных, разрабатываются новые методики исследования ДТП.
В сложившейся ситуации одним из методов исследования, позволяющим сократить сроки производства экспертизы, повысить качественный уровень, подтвердить или опровергнуть одну из версий механизма ДТП — является метод моделирования (реконструкции).
Следует отметить, что реконструкции может подлежать как целиком всё место ДТП (полная реконструкция), так и отдельные его участки (частичная реконструкция). Полная реконструкция — это воссоздание всех признаков обстановки места происшествия. Частичная реконструкция — это воссоздание некоторых элементов обстановки, например, положение транспортных средств2 в момент контакта, положение потерпевшего и т.п.
Процесс реконструкции может протекать в двух видах: мысленно и материально[3, С. 102].
Мысленная реконструкция представляет собой совокупность отражений наглядных образов и чувственных восприятий, возникающих у субъекта реконструкции в результате ознакомления с определенными предметами и документами, и логических построений. Она позволяет уяснить ряд вопросов, связанных с механизмом происшествия, мотивы преступления и др.
Мысленная реконструкция может быть как самостоятельным приемом исследования, так и приемом, предшествующим материальной реконструкции.В тех случаях, когда эксперту трудно проанализировать мысленно всю обстановку, он прибегает к ее графическому воспроизведению.
Материальная реконструкция, в свою очередь, подразделяется на макетирование и натурную реконструкцию.
Макетированиепроизводится с помощью специально изготовленных макетов, на которых условно обозначена в масштабе дорожная обстановка. При макетировании ТС заменяются миниатюрными моделями, которые свободно перемещаются по условно обозначенному дорожному покрытию. На макете с помощью легко стираемых красителей наносятся следы ТС.Предметы вещной обстановки можно изготовить в виде миниатюрных трафаретов. При макетировании, как и при графическом изображении, масштаб выдерживается только по длине и ширине.
Натурная реконструкция может быть проведена как с помощью участвовавших в происшествии ТС, так и с помощью других транспортных средств аналогичных моделей и марок.Для этого может использоваться как непосредственно место ДТП, так и другое место, аналогичное по своей дорожной обстановке.
Проведение натурной реконструкции с использованием ТС имеет ряд преимуществ:
• способствует как решению отдельных вопросов, касающихся механизма ДТП, так и установлению всего механизма в целом;
• является наглядной иллюстрацией происшествия;
• позволяет провести экспертный эксперимент(в случае необходимости).
К проведению натурной реконструкции целесообразно привлекать следователя, который помогает решать организационные вопросы, связанные с транспортировкой ТС как к месту реконструкции, так и в ее процессе.Для натурного воспроизведения обстановки места ДТП используются модели, трафареты, муляжи, которые изготовляются по заданным параметрам.
Однако следует обратить внимание, что при проведении натурной реконструкции имеются несколько существенных недостатков:
• не всегда имеется возможность присутствия обоих ТСпо ряду причин;
• натурная реконструкция требует больших временных и организационных затрат.
Необходимо отметить, что на современном этапе развития технического прогресса на лидирующую роль в развитии приёмов реконструкции ДТП выходит компьютерное моделирование.
Компьютерное моделирование позволяет в больших объёмах систематизировать и типизировать дорожно-транспортные ситуации (как в целом ДТП, так и его составных частей, фаз), использовать широкий спектр всех современных математических расчётов траектории, скорости движения, маневрирования ТС. При этом результаты проведённого моделирования наглядно отображаются в виде мультимедийного сопровождения. Интерфейс программного обеспечения, как правило, не требует специальной подготовки пользователя. Следует отметить, что для успешного решения поставленных задач требуется как можно больше исходных данных об обстоятельствах и характеристике ДТП.
Одной из таких программ, используемых в практической экспертной деятельности является компьютерная программа моделирования дорожно-транспортных происшествий «Carat-3» (Федеративная Республика Германия, с 2003 г).
«Carat-3» — это программа, с помощью которой можно выполнять расчёты и реконструкцию ДТП. В структуре программы существует интегрированная чертёжная программа. Все чертежи, составленные с её помощью, могут быть сохранены и при необходимости использованы неоднократно. Существует возможность сканирования рисунков и эскизов, с последующей их загрузкой как в графические ВМР файлы или дальнейшей обработкой. Вычисления могут производиться как в динамическом (силы, действующие на автомобиль), так и в кинематическом (только движение) плане. Столкновения любых ТС и объектов могут моделироваться неограниченное количество раз. Результаты могут быть представлены как в двухмерном, так и в трёхмерном изображении, а в случае необходимости могут быть прозрачны, что позволяет подробно рассмотреть все детали сформированной модели. Диаграмма соотношения расстояния и времени,
а так же другие возможности наглядного изображения результатов расчёта дополняют произведённый анализ. Важными модулями программы являются базы данных технических характеристик ТС, а также чертежей в двух или в трёхмерных изображениях.
В основу данной программы положены многие теоретические положения физики, автомобильной инженерии, автотехники — теория удара; закон сохранения количества движения, понятия жёсткости структуры кузова, ускорения во время соударения, продолжительности фазы столкновения; включено теоретическое обоснование и объяснение исходных и контрольных данных и математические методы анализа столкновения. При обработке применена EES — методика, позволяющая производить расчёт скорости по энергии деформации, а также систематизированы данные краш-тестов различных типов автомобилей.
Одним из достоинств программы «Carat-3» является возможность анализа столкновения в обратном расчёте. Это позволяет установить положения обоих ТС в момент их соударения (фаза кульминации) по их конечному расположению (остановке) после контакта. В ряде случаев имеется возможность по конечному расположению ТС на месте происшествия установить весь процесс сближения, соударения и последующего перемещения ТС после удара. Основой для расчётов являются исходные данные, полученные при осмотре места ДТП, а именно расположение ТС, участвовавших в ДТП, относительно элементов дорожного полотна, степень, характер, локализация повреждений обнаруженных на ТС, следы торможения и пр. Однако следует отметить, что не всегда имеется достаточный объём информации для воссоздания механизма ДТП (например, не установлена скорость перемещения одного из ТС, место столкновения, не обнаружено чётких следов на дорожном полотне и пр.). В этом случае программа позволяет путём изменения неустановленных характеристик (скорость ТС после столкновения, курсовой угол расхождения ТС и пр.), «в ручную» воссоздать механизм ДТП.
В данной программе достаточно чётко регламентированы требуемые первоначальные данные для работы с программой (см. таблицу 1).
Однако при всех отмеченных достоинствах вышеуказанной программы, необходимо отметить, что в практической деятельности экспертных подразделений она применяется редко. Тому причин несколько:
• во-первых, высокая стоимость официальной версии программного продукта;
• во-вторых, перегруженный интерфейс программы, что затрудняет её применение транспортными трасологами, не имеющие базового автотехнического образования.
Указанные недостатки побудили нас провести дополнительный анализ рынка ИТ-технологий в целях выявления программы моделирования способной составить альтернативу программе «Carat-3».
Результаты исследовательской деятельности
позволили нам рекомендовать программу «Virtual CRASH 3.0».
Таблица 1
Исходные данные Источник данных
Скорость непосредственно перед столкновением Повреждения автомобилей и их перемещение после столкновения
Направляющий и курсовой углы Параметры движения до столкновения
Положение центра контакта Фотографии повреждений обоих автомобилей
Направление касательной столкновения Фотографии повреждений, характер деформации
Трение в зоне контакта Вид столкновения
Жёсткость структуры соударяющихся объектов Принимаемая приблизительная скорость центра контакта
Глубина внедрения (деформации) Остаточная деформация
Энергия деформации, величина EES Фотографии повреждений
Направление скоростей точек контакта после столкновения Вид столкновения
Расположение места столкновения по отношению к проезжей части Следы проезжей части, параметры движения ТС до столкновения
Конечные положения автомобилей Схема места ДТП, показания участников ДТП и свидетелей
При всех равных характеристиках, относительно программы «Сarat-3», «Virtual CRASH 3.0» обладает значительно лучшей трёхмерной графикой, что позволяет реалистичней воспринимать процесс моделирования механизма дорожно-транспортного происшествия. В качестве фона можно легко разместить дополнительные графические элементы вирту-альногоДТП в соответствии с необходимостью. Также интерактивная модельДТП для большей точности может быть уточнена с помощью инструмента «ось», который позволяет размещать систему координатных осей. Этот инструмент позволяет пользователю размещать различные точки в плоскостях «Х» и «Y». Данная функция устанавливает перекрестие на месте столкновения ТС и относительно других элементов моделирования (см. иллюстрацию № 1,2).
Иллюстрация № 1. Трехмерная графика места ДТП.
Иллюстрация № 2.
Трехмерная графика места ДТП.
Стоит отметить возможность визуального восприятия процесса моделирования в режиме двухмерной графики, одновременно в двух положениях — верхней и горизонтальной проекции (см. иллюстрацию № 3)
Иллюстрация № 3. Возможности двухмерной графики программы.
Первая группа включает характеристики автомобилей в виде большой базы моделей ведущих автопроизводителей производителей — масса, скорость, геометрические размеры, положение центра тяжести, размещение и положение колес, расстояния между осями, коэффициент сцепления шин с дорожным покрытием, блокирование колес, коэффициент аэродинамического сопротивления и др. Одним из достоинств данного раздела программа является наличие российских моделей автопроизводителей (ГАЗ, ВАЗ, ЗАЗ и пр.), где достоверно указаны их характеристики, что позволяет полноценно применять расчётные функции моделирования (см. иллюстрацию № 4). Следует отметить, чтоуказанные сведения возможно получать из системы справочно-вспомогательных учетов, ведущихся в экспертно-криминалистических подразделениях органов внутренних дел.[4, С. 134]
Вторая группа содержит так называемые внешние факторы (расчётный модуль) — протяженность тормозного пути, усилие торможения на каждое колесо, индекс замедления, направление воздействия различных сил (кинетическая энергия), векторы движения, траектория движения ТС и др. Интерфейс расчетного модуля, равно как и всей программы понятен и удобен для применения. Следует обратить внимание, что в процессе использования расчетов на макет любого автомобиля можно установить функцию «камера», тем самым избирать активность данной модели по умолчанию и осуществлять визуализацию дорожно-транспортной ситуации с водительского места.
Вышеуказанные характеристики программы «Virtual CRASH 3.0.» позволили успешно применять её демоверсию3 в учебном процессе Московского университета МВД России имени В.Я. Кикотя по дисциплине «Исследование следов столкновения на транспортных средствах и месте ДТП». Обучающиеся по результатам проведенного осмотра места ДТП, реконструированного на полигоне «Фрагмент города»[1, С. 22], осуществляют компьютерное моделирование (см. иллюстрацию № 5). Результаты моделирования позволяют наглядно и достоверно определить механизм дорожно-транспортного происшествия в процессе практического занятия.
Иллюстрация № 4.
Изображение модели автомобиля ВАЗ 2108.
Программа «Virtual CRASH 3.0.»предоставляет широкие возможности для внесения и изменения различных характеристик. Данные характеристики можно условно разделить на две группы.
Иллюстрация № 5. Реконструкция места ДТП на полигоне «Фрагмент города»
В заключении следует отметить, что компьютерное моделирование, по нашему мнению, является перспективным направлением, как в области криминалистики, так и судебной экспертизы и, в частности, при проведении транспортно — трасологических исследований. С расширением используемых компьютерных технологий появляются новые возможности применения моделирования при исследовании дорожно-транспортных ситуаций. Достаточная точность и качество компьютерного моделирования неразрывно связано с расширением информационных систем (данных), в которых изложены первоначальные сведения о типах, видах ТС, технологиях изготовления частей ТС, экспериментальные показатели краш-тестов, исследования влияния нагрузок автомобильных шин на коэффициент сцепления и пр.
1 Далее по тексту — ДТП
2 Далее по тексту — ТС
3 Демоверсия программы не позволяет применять значительную часть расчётного модуля.
Литература
1. Беляев М.В., Демин К.Е. Современные подходы дидактики преподавания дисциплины «Исследование следов столкновения на транспортных средствах и месте дорожно-транспортного происшествия» / Международный журнал. Уголовное судопроизводство: проблемы теории и практики. М.: ЮНИТИ — ДАНА, 2016.
крытии и расследовании преступлений спра-вочно-вспомогательных учетов, ведущихся
в экспертно-криминалистических подразделениях органов внутренних дел // Сборник материалов деловой программы XXI Международной выставки средств обеспечения безопасности государства «Интерполитех-2017» (17-20 октября 2017 года), конференция «Технико-криминалистическое обеспечение раскрытия и расследования преступлений». С. 134-135.
5. www.expertiza.org.ua/content/CARAT-3- последняя дата обращения 10.09.2017 г.
6. www.vcrashusa.ru.- последняя дата обращения 20.11.2017 г.
References
1. Belyaev M. V., Demin K. E. Modern approaches didactics of teaching of discipline "Study of traces of collision of vehicles and traffic accidents", international journal. Criminal proceedings: problems of theory and practice. M.: YUNITI — DANA, 2016.
2. Illarionov, V. A. Examination of road accidents. M., 1989.
3. Transport-traceologicalexamination : a textbook for universities / I. V. Kiselevich, T. V. Demidova, V. M. Belyaev. — M. :Urait, 2016.
4. HMIS A. I. problems of using the disclosure and investigation of crimes reference and auxiliary accounts maintained in the forensic departments of internal Affairs // the Collection of materials of the business program of the XXI International exhibition of means of state security "INTERP0LITEX-2017" (17-20 October 2017), the conference "Technical and forensic provision of disclosure and investigation of crimes." P. 134135.
www.expertiza.org.ua/content/CARAT-3 last date of application 10.09.2017 G. www.vcrashusa.ru. last date of application 20.11.2017 G.
2. Илларионов В.А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий. М., 1989.
3. Транспортно-трасологическая экспертиза : учебное пособие для вузов / И.В. Киселевич, Т.В. Демидова, М.В. Беляев. — М. : Издательство Юрайт, 2016.
4. Хмыз А.И. Проблемы использования при рас-
